第3章 微专题二 食物链(网)的构建与能量流动的相关计算-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学选择性必修2同步导学案配套PPT课件（人教版）多选

生态系统及其稳定性 第3章　 微专题二　食物链(网)的构建与能量流动的相关计算 一、食物链(网)的构建 1.根据种群数量变化曲线图构建   (1)分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。 (2)食物链:乙→丙→甲。 归纳提炼 2.依据所同化量的多少构建食物链(网) 生态系统中能量流动逐级递减,且相邻营养级之间的能量传递效率平均为10%~20%。能量值大者为被捕食者,少者为捕食者。若两种生物的能量值相差不大,不足以构成10%~20%的比例关系,则两者很可能属于同一营养级。 营养级 A B C D 能量(有机物) 15.9 870.7 1.9 141.0 表中食物链为B→D→A→C。 图中食物网为 3.依据提供的食物信息,构建食物链(网) 信息:古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物,它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫;红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物;麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。依据捕食关系由低营养级→高营养级直接绘图,可得到如图所示食物网。 1.如图为草原生态系统中的甲、乙、丙三个动物种群一年中不同月份种群数量的变化曲线。下列说法正确的是(　　) A.三种动物参与构成的食物链中, 甲至少为第四营养级 B.AC段丙的种群数量下降一定是 食物短缺造成的 C.A点是丙种群在此环境中的环境容纳量 D.一定自然区域内,甲、乙、丙三个种群中全部的生物构成生物群落 对点突破 A 分析图可知,三个种群的数量变化乙先于 丙,丙先于甲,它们之间的捕食关系是乙→ 丙→甲,食物链中生产者为第一营养级,且 甲、乙、丙均为动物,所以甲至少为第四营养级,A正确;甲的增多对丙产生的捕食压力也是AC段丙种群数量下降的原因,B错误;A点不是环境所能维持的丙种群最大数量,即不是环境容纳量,C错误;生物群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,甲、乙、丙三个种群中缺少生产者和分解者,因此不能构成生物群落,D错误。 2.某同学对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查,测得该湖泊内具有捕食关系的甲、乙、丙、丁4个生物种群的同化量如表所示。该湖泊中除分解者外,只有甲、乙、丙、丁4个种群,下列说法正确的是(　　) D A.分析表中数据可知,4种生物之间只能形成一条食物链 B.除甲种群外,其他3个种群的同化作用类型都属于异养型 C.丙是生产者 D.因食物引起的种间竞争关系,可能涉及甲、丁两个种群 生物种群 甲 乙 丙 丁 同化量/[kJ· (km2·a)-1] 1.1×108 2×109 2.1×107 9.9×107 生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的,且相邻的两个营养级之间的能量传递效率一般为10%~20%,分析表中数据可知,乙的同化量最多,所处营养级最低,丙的同化量最少,所处营养级最高。假设甲、丁之间有捕食关系,则二者之间的能量传递效率为(9.9×107)÷(1.1×108)×100%=90%,远大于20%,假设不成立,故甲、丁应处于同一营养级,分析可知,4种生物之间形成的 食物网为 ,包含两条食物链,A错误;乙所处营养级最低,推测其为生产者,为自养生物,甲、丙、丁为消费者,同化作用类型都属于异养型,B、C错误;甲和丁处于同一营养级,因为都捕食乙而存在种间竞争关系,D正确。 3．(多选)某草原生态系统的食物网情况如表所示(“√”表示存在捕食关系)，下列分析正确的是(　　) 捕食者 被捕食者 食虫鸟 昆虫 鼠 草 食虫鸟   √     昆虫       √ 鼠       √ 狐狸     √   鹰 √   √   A.此食物网有3条食物链 B.次级消费者有食虫鸟、鹰、狐狸 C.人类大量捕杀鼠会使狐狸的数量增多,鹰的数量减少 D.鹰占有两个营养级 答案:ABD 根据表格内容可推出该草原生态系统的食物网为 , 共有3条食物链,A正确;次级消费者属于第三营养级,有食虫鸟、鹰、狐狸,B正确;狐狸以鼠为食,大量捕杀鼠会导致狐狸数量减少,但鹰由于有其他食物来源,其数量可能处于相对稳定状态,C错误;鹰占第三和第四营养级,D正确。 二、能量流动的相关计算 1.能量传递效率的相关“最值”计算 若题干中未做具体说明,则一般认为能量传递的最低效率为10%,最高效率为20%。 (1)在食物链A→B→C→D中,则有 归纳提炼 (2)在食物网中则有 2.能量传递效率有关的“定值”计算 (1)已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算,而需按具体数值计算。 例如:在食物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。 (2)如果是在食物网中,某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量,且各途径获得的能量比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。 3.具有人工能量输入的能量传递效率计算 人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时,应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。 4.如图表示某生态系统食物网的图解,猫头鹰体重每增加1 kg,至少消耗A约(　　)   A.100 kg　　　　　　 B.44.5 kg C.25 kg D.15 kg 对点突破 C 分析题图可知,图中有3条食物链,即A→B→猫头鹰、A→C→B→猫头鹰、A→C→D→猫头鹰。已知高营养级的能量求低营养级能量时,求所需最少能量,应选最短食物链,能量传递效率按20%计算,所以计算猫头鹰体重每增加1 kg,至少消耗A的质量时,选最短食物链(A→B→猫头鹰),至少消耗A的质量为1÷20%÷20%=25 kg,C正确。 5.由于“赤潮”的影响,一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡,假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物,1/3来自食草鱼类,1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类;那么按能量传递效率20%来计算,该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物(　　) A.310 kg B.240 kg C.180 kg D.150 kg A 由题意可知,题干中存在3条食物链:①海洋植物→杂食性鱼,②海洋植物→食草鱼→杂食性鱼,③海洋植物→食草鱼→小型肉食鱼→杂食性鱼,该杂食性鱼的食物1/3来自食物链①,1/3来自食物链②,1/3来自食物链③。该杂食性鱼从食物链①消耗的海洋植物为2÷20%=10 kg,从食物链②消耗的海洋植物为2÷20%÷20%=50 kg,从食物链③消耗的海洋植物为2÷20%÷20%÷20%=250 kg,因此共需海洋植物10+50+250= 310 kg,A正确。 6.某生态系统中存在如图所示的食物网。若将C的食物比例由A∶B=1∶1调整为A∶B=2∶1,其他条件不变,相邻两个营养级之间的能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的(　　)   A.1.875倍 B.1.375倍 C.1.273倍 D.0.575倍 B 当C的食物比例A∶B为1∶1时,设C获得的能量为x, 则需要A的能量为(1/2)x÷10%+(1/2)x÷10%÷10% =55x;当C的食物比例A∶B调整为2∶1时,设C获得 的能量为y,需要A的能量为(2/3)y÷10%+(1/3)y÷10%÷10%=40y。两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55x=40y,则y=1.375x,即该生态系统能承载C的数量是原来的1.375倍。 7.某地出现了较为严重的自然灾害,如图为该地生态系统在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位:103 kJ·m-2·a-1)。请回答下列问题。 (1)由图可知,肉食性动物需补偿输入的能量为　　　　kJ·m-2·a-1,根据图中数据可知,营养级　　　　(填“较高”或“较低”)的生物在这场灾害中受到的影响较大。  5×103　 较高 (1)一个生态系统中,所有输入的能量和输出的能量相等。因此植 食性动物传递给肉食性动物的能量就是(14+2-4-9-0.5)×103=2.5× 103 kJ·m-2·a-1,肉食动物需补偿输入的能量为(2.1+5.1+0.05+0.25-2.5)×103=5×103 kJ·m-2·a-1。图中营养级越高,需要补偿输入的能量值越大,说明受影响较大。 (2)流入该生态系统的总能量是　　　　kJ·m-2·a-1,用于植食性动物自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量是　　　　kJ·m-2·a-1。  1.29×105　 1.2×104 (2)流入该生态系统的总能量为生产者固定的总能量+补偿输入的能 量,流经该生态系统的总能量=(23+70+3+14+2+5+12)×103=1.29× 105 kJ·m-2·a-1。第二营养级总能量为16×103 kJ·m-2·a-1,其中呼吸消耗的能量是4×103 kJ·m-2·a-1,因此用于植食性动物自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量是1.2×104 kJ·m-2·a-1。 (3)在人为干预下,能量在第二营养级与第三营养级之间的传递效率约为 　　　　(保留3位有效数字)。  15.6% (3)能量传递效率=某一个营养级的同化量÷上一个营养级的同化量×100%。在人为干预下,传递效率=从植食性动物流入肉食性动物的总能量/流入植食性动物的总能量=×100%≈15.6%。 $$